JP2003031659A - Semiconductor device having borderless contact structure and method of manufacturing the same - Google Patents
Semiconductor device having borderless contact structure and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボーダレスコンタクト構造を有する半導体装
置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 ゲート電極109および半導体基板10
0上にエッチング保護層116を形成する。各ゲート電
極109の両側面上のエッチング保護層116上にスペ
ーサー118を形成する。スペーサー118を含むゲー
ト電極109をマスクに利用してソース/ドレーンイオ
ン注入を実施した後、スペーサー118を除去する。結
果物の全面にエッチング阻止層124および層間絶縁膜
126を順次に形成した後、これをエッチングして第1
コンタクトホール128aおよびボーダレスコンタクト
用第2コンタクトホール128bを形成する。
(57) Abstract: A semiconductor device having a borderless contact structure and a method of manufacturing the same are provided. SOLUTION: Gate electrode 109 and semiconductor substrate 10
Then, an etching protection layer 116 is formed on the substrate 0. A spacer 118 is formed on the etching protection layer 116 on both sides of each gate electrode 109. The source / drain ion implantation is performed using the gate electrode 109 including the spacer 118 as a mask, and then the spacer 118 is removed. After sequentially forming an etching stop layer 124 and an interlayer insulating film 126 on the entire surface of the resultant structure, the resultant structure is etched to form a first layer.
A contact hole 128a and a second contact hole 128b for borderless contact are formed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に関するものであり、より詳細には、ボー
ダレスコンタクト(borderless conta
ct)構造を有する半導体装置およびその製造方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a borderless contact.
The present invention relates to a semiconductor device having a ct) structure and a manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体基板内に形成されている孤立され
た素子領域を高導電性薄膜を使用して連結させるコンタ
クト形成はアラインマージン、素子分離マージンなどを
確保することからなるので、素子の構成において相当な
面積を占める。したがって、コンタクトはメモリセルの
サイズを決定する主要因として作用する。2. Description of the Related Art Contact formation for connecting isolated element regions formed in a semiconductor substrate by using a highly conductive thin film consists of securing an alignment margin and an element separation margin. Occupies a considerable area in. Therefore, the contact acts as a major factor in determining the size of the memory cell.
【0003】最近、開発されている0.12μm以下の
デザインルールを有する半導体装置では、デザインルー
ルの微細化によりトランジスターのショート−チャンネ
ル効果(short−channel effect)
を防止するために、LDD(lightly dope
d drain)構造を使用している。LDD構造を具
現するためには、高濃度のソース/ドレーン領域をゲー
ト電極から所定距離だけ離隔させる役割を有するスペー
サーがゲート電極の側壁に形成されなければならない。In the recently developed semiconductor device having a design rule of 0.12 μm or less, a short-channel effect of a transistor is caused by miniaturization of the design rule.
In order to prevent this, LDD (lightly dope)
d drain) structure is used. In order to implement the LDD structure, a spacer having a role of separating the high concentration source / drain region from the gate electrode by a predetermined distance must be formed on the sidewall of the gate electrode.
【0004】また、トランジスターの動作領域である活
性領域上にコンタクトホールを形成するためのマージン
(margin)を減少することにより、活性領域とフ
ィールド領域にわたってコンタクトホールを形成するボ
ーダレスコンタクト工程を導入している。ボーダレスコ
ンタクト工程は、トランジスターのゲート電極とコンタ
クト間の距離は維持しながら、コンタクトの大きさが減
少しないように、活性領域とフィールド領域にわたって
コンタクトホールを形成する工程である。In addition, a borderless contact process for forming a contact hole over the active region and the field region is introduced by reducing a margin for forming the contact hole on the active region which is an operating region of the transistor. There is. The borderless contact process is a process of forming a contact hole over the active region and the field region so that the size of the contact is not reduced while maintaining the distance between the gate electrode of the transistor and the contact.
【0005】初期のボーダレスコンタクト工程はシリコ
ン基板上に形成された層間絶縁膜をエッチングしてフィ
ールド酸化膜の一部およびこれと隣接するシリコン基板
の表面を露出させ形成したが、この場合露出するフィー
ルド酸化膜に凹所(recess)が発生する問題点が
発生した。この時、凹所の深さが活性領域のソース/ド
レーンジャンクション(junction)よりさらに
深くなり、ジャンクション境界に近くなることにより、
コンタクトとシリコン基板が直接接触する経路が発生し
て漏洩電流を誘発することになる。In the initial borderless contact process, the interlayer insulating film formed on the silicon substrate was etched to expose a part of the field oxide film and the surface of the silicon substrate adjacent to the field oxide film, which was exposed in this case. There is a problem that recesses are formed in the oxide film. At this time, since the depth of the recess becomes deeper than the source / drain junction of the active region and becomes closer to the junction boundary,
A direct contact path between the contact and the silicon substrate is generated to induce a leakage current.
【0006】また、活性領域のソース/ドレーンジャン
クションより薄くコンタクトホールが形成されても、ジ
ャンクションと隣接する部分までコンタクトホールが形
成されると、後続のコンタクト形成時、使用される障壁
層とシリコン間の反応により漏洩電流が発生する。即
ち、Ti/TiNからなる障壁層を熱処理するとき、ソ
ース/ドレーン領域のシリコンとTi/TiNが反応し
て導電体に作用するシリサイド膜が形成されることによ
り、漏洩電流が発生する。Further, even if the contact hole is formed thinner than the source / drain junction in the active region, if the contact hole is formed up to the portion adjacent to the junction, the barrier layer and the silicon used during the subsequent contact formation are formed. The leakage current is generated by the reaction of. That is, when the barrier layer made of Ti / TiN is heat-treated, silicon in the source / drain regions reacts with Ti / TiN to form a silicide film that acts on a conductor, thereby generating a leakage current.
【0007】したがって、ボーダレスコンタクト工程時
にフィールド酸化膜の表面に凹所が発生することを防止
するために、コンタクトエッチング時にフィールド酸化
膜を保護することができるエッチング阻止層(etch
stopping layer)を形成する方法が開
発された。Therefore, in order to prevent a recess from being formed on the surface of the field oxide film during the borderless contact process, the etch stop layer (etch) can protect the field oxide film during contact etching.
A method of forming a stopping layer was developed.
【0008】図1乃至図4は、従来方法によるボーダレ
スコンタクト工程を利用した半導体装置のコンタクトホ
ール形成方法を説明するための断面図である。1 to 4 are sectional views for explaining a method of forming a contact hole of a semiconductor device using a borderless contact process according to a conventional method.
【0009】図1に示すように、半導体基板10上にマ
スクパターン(図示せず)を形成した後、これをエッチ
ングマスクに利用して半導体基板10をエッチングして
トレンチ(trench)を形成する。続いて、トレン
チが形成された半導体基板10の全面にトレンチが埋め
られるように、酸化物を化学気相成長(chemica
l vapor deposition;CVD)方法
によって蒸着する。続けて、マスクパターンの表面が露
出するまでエッチバック(etch−back)又は化
学機械的研磨(chemical mechanicl
polishing;CMP)方法を実施し、トレン
チの内部のみフィールド酸化膜12を形成する。そうす
ると、半導体基板10はフィールド酸化膜12により活
性領域とフィールド領域に分離される。続いて、マスク
パターンを除去する。As shown in FIG. 1, after forming a mask pattern (not shown) on the semiconductor substrate 10, the semiconductor substrate 10 is etched using the mask pattern as an etching mask to form a trench. Then, an oxide is deposited by chemical vapor deposition so that the trench is filled in the entire surface of the semiconductor substrate 10 in which the trench is formed.
It is deposited by a vapor deposition (CVD) method. Then, etch-back or chemical mechanical polishing is performed until the surface of the mask pattern is exposed.
Then, the field oxide film 12 is formed only inside the trench by performing a CMP method. Then, the semiconductor substrate 10 is separated into the active region and the field region by the field oxide film 12. Then, the mask pattern is removed.
【0010】その後、半導体基板10の活性領域上にゲ
ート酸化膜14を形成し、その上にトランジスターのゲ
ート電極15を形成する。ゲート電極15は不純物がド
ーピングされたポリシリコン層16と金属シリサイド層
18が積層されたポリサイド構造で形成する。続いて、
ゲート電極15をマスクに利用して第1不純物20をイ
オン注入することにより、ゲート電極15両側の半導体
基板表面に低濃度のソース/ドレーン領域22、即ちL
DD領域を形成する。After that, a gate oxide film 14 is formed on the active region of the semiconductor substrate 10, and a gate electrode 15 of the transistor is formed thereon. The gate electrode 15 has a polycide structure in which a polysilicon layer 16 doped with impurities and a metal silicide layer 18 are stacked. continue,
By ion-implanting the first impurity 20 using the gate electrode 15 as a mask, the low concentration source / drain regions 22, that is, L
A DD area is formed.
【0011】図2に示すように、ゲート電極15および
半導体基板10の全面に窒化膜、たとえば、シリコンナ
イトライド(SiN)膜を蒸着した後、これをエッチバ
ックして、ゲート電極15両側壁にスペーサー24を形
成する。続いて、ゲート電極15およびスペーサー24
をマスクに利用して第2不純物26をイオン注入するこ
とにより、スペーサー24両側の半導体基板10の表面
(即ち、活性領域)に高濃度のソース/ドレーン領域2
8を形成する。As shown in FIG. 2, a nitride film, for example, a silicon nitride (SiN) film is vapor-deposited on the entire surfaces of the gate electrode 15 and the semiconductor substrate 10, and is etched back to form side walls of the gate electrode 15. The spacer 24 is formed. Then, the gate electrode 15 and the spacer 24
The second impurity 26 is ion-implanted by using the mask as a mask, so that the high-concentration source / drain region 2 is formed on the surface (that is, the active region) of the semiconductor substrate 10 on both sides of the spacer 24.
8 is formed.
【0012】図3に示すように、スペーサー24、ゲー
ト電極15および半導体基板10の全面に窒化膜、例え
ば、シリコンナイトライド(SiN)を約300〜50
0Å程度の厚さに蒸着しエッチング阻止層30を形成す
る。エッチング阻止層30は後続するボーダレスコンタ
クト工程のときに、フィールド酸化膜12を保護する役
割を有する。As shown in FIG. 3, a nitride film, for example, silicon nitride (SiN) is deposited on the entire surface of the spacer 24, the gate electrode 15 and the semiconductor substrate 10 in an amount of about 300 to 50.
An etching stopper layer 30 is formed by vapor deposition to a thickness of about 0Å. The etch stop layer 30 has a role of protecting the field oxide film 12 in a subsequent borderless contact process.
【0013】図4に示すように、エッチング阻止層30
上に酸化物、例えばBPSG(Boro−Phosph
oSilicate glass)またはPSG(Ph
osphoSilicate glass)を蒸着して
層間絶縁膜32を形成する。フォトリソグラフィ工程に
より層間絶縁膜32上にフォトレジストパターン(図示
せず)を形成した後、フォトレジストパターンをエッチ
ングマスクに利用して層間絶縁膜32およびエッチング
阻止層30を順次にドライエッチングし、ゲート電極1
5間の半導体基板10の表面を露出させる第1コンタク
トホール34aおよびフィールド酸化膜12に隣接した
半導体基板10の表面とフィールド酸化膜12の一部表
面を露出させるボーダレスコンタクト用第2コンタクト
ホール34bを形成する。As shown in FIG. 4, the etching stop layer 30 is formed.
An oxide such as BPSG (Boro-Phosph)
oSilicate glass) or PSG (Ph
The interlayer insulating film 32 is formed by vapor-depositing phosphosilicate glass. After forming a photoresist pattern (not shown) on the interlayer insulating film 32 by a photolithography process, the interlayer insulating film 32 and the etching stop layer 30 are sequentially dry-etched by using the photoresist pattern as an etching mask to form a gate. Electrode 1
Between the first and second contact holes 34a for exposing the surface of the semiconductor substrate 10 and the second contact hole 34b for borderless contact exposing the surface of the semiconductor substrate 10 adjacent to the field oxide film 12 and a part of the surface of the field oxide film 12. Form.
【0014】半導体装置の集積度が増加するにより、
0.12μm以下のデザインルールを有する半導体装置
では、活性領域とフィールド領域との間のスペース(s
pace)臨界寸法(critical dimens
ion;CD)およびゲート電極間のスペース臨界寸法
が減少する。上述した従来方法によると、ゲート電極1
5の側壁にLDD用スペーサー24が形成されている状
態で、ボーダレスコンタクトのためのエッチング阻止層
30をフィールド酸化膜12の凹所を十分に防止するこ
とができる程度の厚さ、例えば300Å以上の厚さに蒸
着する。これにより、ゲート電極15とゲート電極15
との間のスペース臨界寸法がさらに狭くなってゲート電
極15間の空間がエッチング阻止層30に埋められる
(図3のA参照)。即ち、スペーサー24とエッチング
阻止層30によるゲート電極15間のスペース臨界寸法
減少により、ゲート電極15間に形成される第1コンタ
クトホール34aの基底面臨界寸法(bottom C
D)を十分に確保することができなくなる。As the degree of integration of semiconductor devices increases,
In a semiconductor device having a design rule of 0.12 μm or less, a space (s
space) critical dimensions
ion (CD) and the gate electrode space critical dimension is reduced. According to the conventional method described above, the gate electrode 1
In a state where the LDD spacer 24 is formed on the side wall of No. 5, the etching stop layer 30 for borderless contact is thick enough to sufficiently prevent the recess of the field oxide film 12, for example, 300 Å or more. Evaporate to a thickness. Thereby, the gate electrode 15 and the gate electrode 15
And the space between the gate electrodes 15 becomes narrower and the space between the gate electrodes 15 is filled with the etching stop layer 30 (see A in FIG. 3). That is, the spacer 24 and the etch stop layer 30 reduce the critical dimension of the space between the gate electrodes 15, so that the critical dimension of the bottom surface of the first contact hole 34 a formed between the gate electrodes 15 (bottom C).
D) cannot be secured sufficiently.
【0015】したがって、後続するコンタクトホールエ
ッチング工程のときに、ゲート電極15とゲート電極1
5間の空間では、エッチング阻止層30が完全にエッチ
ングされなく残留することにより、コンタクト−not
−オープンのような不良が発生することになる(図4の
B参照)。Therefore, during the subsequent contact hole etching process, the gate electrode 15 and the gate electrode 1 are
In the space between 5, the etching stop layer 30 remains without being completely etched, so that the contact-not
-A defect such as an open will occur (see B in Fig. 4).
【0016】このような第1コンタクトホール34aの
not−オープンを解決するために、層間絶縁膜32お
よびエッチング阻止層30のエッチング工程をゲート電
極15間の半導体基板10の表面が完全に露出するまで
進行する場合には、フィールド領域と活性領域の境界部
分に形成されるボーダレスコンタクトホール、即ち第2
コンタクトホール34bがフィールド酸化膜12を過度
にエッチングしながら形成されるという問題が発生す
る。In order to solve the not-open of the first contact hole 34a, an etching process of the interlayer insulating film 32 and the etching stop layer 30 is performed until the surface of the semiconductor substrate 10 between the gate electrodes 15 is completely exposed. When proceeding, a borderless contact hole formed at the boundary between the field region and the active region, that is, the second
There arises a problem that the contact hole 34b is formed while the field oxide film 12 is excessively etched.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ゲー
ト電極とゲート電極との間の活性領域に形成されるコン
タクトホールのnot−オープンを防止することができ
るボーダレスコンタクト構造を有する半導体装置を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a borderless contact structure capable of preventing not-opening of a contact hole formed in an active region between gate electrodes. To provide.
【0018】本発明のまた他の目的は、ボーダレスコン
タクト構造を有する半導体装置において、ゲート電極と
ゲート電極との間の活性領域に形成されるコンタクトホ
ールのnot−オープンを防止することができる半導体
装置を製造するに適合する半導体装置のコンタクトホー
ル形成方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having a borderless contact structure capable of preventing not-opening of a contact hole formed in an active region between gate electrodes. Another object of the present invention is to provide a method for forming a contact hole in a semiconductor device, which is suitable for manufacturing the semiconductor device.
【0019】[0019]
【発明を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明は、フィールド酸化膜により活性領域とフィ
ールド領域に分離された半導体基板と、半導体基板の活
性領域上に形成された複数個のゲート電極と、ゲート電
極をスペーサーのない(spacerless)構造に
より作って、ゲート電極間の幅を広くするためのエッチ
ング工程からゲート電極および半導体基板を保護するた
めに、ゲート電極および半導体基板上に形成されたエッ
チング保護層と、ボーダレスコンタクト形成によるフィ
ールド酸化膜の凹所を防止するためにエッチング保護層
上に積層され、スペーサーのないゲート電極により幅が
広くなったゲート電極間に第1コンタクトホールが形成
される空間が生ずるように形成されたエッチング阻止層
と、エッチング阻止層上に形成され、ゲート電極間の半
導体基板表面を露出させるようにエッチング保護層およ
びエッチング阻止層を貫通する第1コンタクトホールお
よびフィールド酸化膜に隣接した半導体基板の表面とフ
ィールド酸化膜の一部表面を露出させるようにエッチン
グ保護層およびエッチング阻止層を貫通するボーダレス
コンタクト用第2コンタクトホールを有する層間絶縁膜
とを備え、ゲート電極間にスペーサーを形成することな
しに、ゲート電極間の拡張された幅を得るための第1コ
ンタクトホールと前記第2コンタクトホールを形成する
エッチング工程中に、エッチング保護層とエッチング阻
止層がゲート電極および半導体基板を保護することを特
徴とする半導体装置を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a semiconductor substrate having an active region and a field region separated by a field oxide film, and a plurality of semiconductor substrates formed on the active region of the semiconductor substrate. On the gate electrode and the semiconductor substrate in order to protect the gate electrode and the semiconductor substrate from an etching process for widening the width between the gate electrodes by forming the gate electrode and the gate electrode with a spacerless structure. The first contact hole is formed between the formed etching protection layer and the gate electrode which is laminated on the etching protection layer to prevent the recess of the field oxide film due to the borderless contact formation and which is widened by the gate electrode having no spacer. An etching stop layer formed so that a space for forming A first contact hole penetrating the etching protection layer and the etching stop layer so as to expose the surface of the semiconductor substrate between the gate electrodes and a portion of the field oxide film adjacent to the field oxide film and the field oxide film. An interlayer insulating film having a second contact hole for borderless contact penetrating the etching protection layer and the etching stop layer so as to expose the surface, and extending between the gate electrodes without forming a spacer between the gate electrodes. Provided is a semiconductor device, wherein an etching protection layer and an etching stop layer protect a gate electrode and a semiconductor substrate during an etching process for forming a first contact hole and a second contact hole for obtaining a uniform width. .
【0020】前記のまた他の目的を達成するための本発
明は、フィールド酸化膜により活性領域とフィールド領
域に分離された半導体基板の前記活性領域上に複数個の
ゲート電極を形成する段階と、ゲート電極および半導体
基板上にエッチング保護層を形成する段階と、各ゲート
電極の両側面上のエッチング保護層上にエッチング保護
層とエッチング選択比を有する物質からなったスペーサ
ーを形成する段階と、スペーサーを含むゲート電極をマ
スクに利用してソース/ドレーンイオン注入を実施する
段階と、ゲート電極間に第1コンタクトホールが形成さ
れる空間を確保するために、スペーサーを除去する段階
と、結果物の前面にボーダレスコンタクト形成によるフ
ィールド酸化膜の凹所を防止するためのエッチング阻止
層を形成する段階と、エッチング阻止層上に層間絶縁膜
を形成する段階と、層間絶縁膜、エッチング阻止層およ
びエッチング保護層を順次にエッチングして、ゲート電
極間の半導体基板の表面を露出させる第1コンタクトホ
ールおよびフィールド酸化膜に隣接する半導体基板の表
面と前記フィールド酸化膜の一部表面を露出させるボー
ダレスコンタクト用第2コンタクトホールを形成し、フ
ィールド領域と活性領域との間のボーダレスコンタクト
を形成する段階とを備えることを特徴とする半導体装置
のコンタクトホール形成方法を提供する。The present invention for attaining the above and other objects comprises the steps of forming a plurality of gate electrodes on the active region of a semiconductor substrate separated into an active region and a field region by a field oxide film. Forming an etching protection layer on the gate electrode and the semiconductor substrate; forming a spacer made of a material having an etching selection ratio with the etching protection layer on the etching protection layer on both sides of each gate electrode; Source / drain ion implantation using a gate electrode including a mask as a mask, removing a spacer to secure a space for forming a first contact hole between the gate electrodes, and Forming an etch stop layer on the front surface to prevent depression of the field oxide film due to borderless contact formation A step of forming an interlayer insulating film on the etching stopper layer, and a step of sequentially etching the interlayer insulating film, the etching stopper layer and the etching protective layer to expose the surface of the semiconductor substrate between the gate electrodes and the field. Forming a second contact hole for borderless contact exposing a surface of the semiconductor substrate adjacent to an oxide film and a partial surface of the field oxide film, and forming a borderless contact between the field region and the active region. A method for forming a contact hole in a semiconductor device is provided.
【0021】本発明によると、高濃度のソース/ドレー
ンイオン注入後、トランジスターのLDD構造を具現す
るために、ゲート電極の側壁に形成されたスペーサーを
除去することにより、ゲート電極とゲート電極間に形成
される第1コンタクトホールの基底面臨界寸法を十分に
確保する。したがって、ゲート電極間の活性領域に形成
される第1コンタクトホールがオープンされない不良を
防止することができる。According to the present invention, the spacers formed on the sidewalls of the gate electrode are removed to realize the LDD structure of the transistor after the high concentration source / drain ion implantation. Sufficiently secure the basal plane critical dimension of the first contact hole to be formed. Therefore, it is possible to prevent a defect in which the first contact hole formed in the active region between the gate electrodes is not opened.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の望
ましい実施形態を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0023】図5乃至図13は、本発明の第1実施例に
よる半導体装置のコンタクトホール形成方法を説明する
ための断面図である。5 to 13 are sectional views for explaining a method of forming a contact hole of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
【0024】図5はフィールド酸化膜102を形成する
段階を示す。半導体基板100上にフィールド酸化膜が
形成される部分を限定するためのマスクパターン(図示
せず)、例えば、パッド酸化膜とその上に積層された窒
化膜パターンからなったマスクパターンを形成した後、
マスクパターンをエッチングマスクに利用して、半導体
基板100を所定深さにエッチングすることにより、ト
レンチ101を形成する。トレンチ101は、通常、半
導体基板100の表面から約4000〜6000Åの深
さと約4000〜6000Åの幅を有するように形成さ
れることが一般的であるが、半導体装置の高集積化、分
離される活性領域の形態、フォトリソグラフィ工程の分
解能などにより多様に変化することができる。FIG. 5 shows a step of forming the field oxide film 102. After forming a mask pattern (not shown) for limiting a portion where a field oxide film is formed on the semiconductor substrate 100, for example, after forming a mask pattern including a pad oxide film and a nitride film pattern laminated thereon. ,
By using the mask pattern as an etching mask, the semiconductor substrate 100 is etched to a predetermined depth to form the trench 101. The trench 101 is generally formed so as to have a depth of about 4000 to 6000Å and a width of about 4000 to 6000Å from the surface of the semiconductor substrate 100, but the semiconductor device is highly integrated and separated. It may be variously changed depending on the shape of the active region, the resolution of the photolithography process, and the like.
【0025】続いて、トレンチ101が形成された半導
体基板100の全面にトレンチ101が完全に埋められ
るように酸化膜(図示せず)を化学気相成長(CVD)
方法に蒸着する。望ましくは、酸化膜としては、US
G、O3−TEOS USG又は高密度プラズマ(HD
P)酸化膜のようなギャップ埋立(gap filli
ng)特性が優れた物質を使用する。Then, an oxide film (not shown) is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 100 in which the trench 101 is formed by chemical vapor deposition (CVD) so that the trench 101 is completely filled.
Vapor deposition method. Desirably, the oxide film is US
G, O3-TEOS USG or high density plasma (HD
P) oxide-like gap filling (gap filli)
ng) Use a material with excellent characteristics.
【0026】続けて、マスクパターンのうちの上部の窒
化膜パターンが露出するまで平坦化工程、例えば、エッ
チバックまたは化学機械的研磨(CMP)工程を実施し
た後、マスクパターンを除去する。そうすると、トレン
チ101の内部にフィールド酸化膜102が形成され、
半導体基板100がフィールド酸化膜102により活性
領域とフィールド領域に分離される。Subsequently, a planarization process such as an etch back or a chemical mechanical polishing (CMP) process is performed until the upper nitride film pattern of the mask pattern is exposed, and then the mask pattern is removed. Then, the field oxide film 102 is formed inside the trench 101,
The semiconductor substrate 100 is separated into an active region and a field region by the field oxide film 102.
【0027】本実施例では、シャロートレンチ素子分離
(shallow trenchisolation;
STI)を利用してフィールド酸化膜102を形成した
が、シリコン部分酸化(local oxidatio
n of silicon;LOCOS)工程又は改良
されたLOCOS工程などを利用してフィールド酸化膜
を形成することができる。In the present embodiment, the shallow trench isolation (shallow trench isolation;
Although the field oxide film 102 is formed by using STI, the partial oxidation of silicon (local oxide) is performed.
The field oxide film can be formed by using a non-silicon (LOCOS) process or an improved LOCOS process.
【0028】続いて、フィールド酸化膜102が形成さ
れた半導体基板100の活性領域上に熱酸化工程により
酸化膜103を形成する。酸化膜103上にゲート膜と
して、例えば、不純物がドーピングされたポリシリコン
層105および金属シリサイド層107を順次に蒸着す
る。金属シリサイド層107は例えば、タングステンシ
リサイド(WSix)、タンタルシリサイド(TaSi
2)およびモリブデンシリサイド(MoSi2)から選
択された少なくとも一つの金属シリサイドを所定の厚さ
に蒸着させ形成する。Subsequently, an oxide film 103 is formed by a thermal oxidation process on the active region of the semiconductor substrate 100 on which the field oxide film 102 is formed. As the gate film, for example, a polysilicon layer 105 doped with impurities and a metal silicide layer 107 are sequentially deposited on the oxide film 103. The metal silicide layer 107 is, for example, tungsten silicide (WSix) or tantalum silicide (TaSi).
2 ) and at least one metal silicide selected from molybdenum silicide (MoSi 2 ) is deposited to a predetermined thickness.
【0029】続いて、金属シリサイド層107上にシリ
コンナイトライド(SiN)のような窒化物を低圧化学
気相成長(LPCVD)方法により約800Åの厚さに
蒸着して反射防止層(anti−reflective
layer)(図示せず)を形成する。反射防止層は
後続するフォトリソグラフィ工程のときに、下部基板か
ら光が反射されることを防止する役割をしてフォトレジ
ストパターンの形成を容易にする。Then, a nitride such as silicon nitride (SiN) is deposited on the metal silicide layer 107 by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method to a thickness of about 800 Å to form an anti-reflective layer.
layer) (not shown). The antireflection layer serves to prevent light from being reflected from the lower substrate during a subsequent photolithography process and facilitates formation of a photoresist pattern.
【0030】図6はゲート酸化膜104およびゲート電
極109を形成する段階を示す。反射防止層上にフォト
リソグラフィ工程によりフォトレジストパターン(図示
せず)を形成した後、フォトレジストパターンをエッチ
ングマスクに利用して、反射防止層をゲートパターンに
パターニングする。続いて、フォトレジストパターンを
除去した後、パターニングされた反射防止層をエッチン
グマスクに利用して、金属シリサイド層107、ポリシ
リコン層105および酸化膜103を順次にドライエッ
チングすることにより、半導体基板100の活性領域上
にゲート酸化膜104およびゲート電極109を形成す
る。上述したフォトリソグラフィ工程時に反射防止層が
殆ど除去される。FIG. 6 shows a step of forming the gate oxide film 104 and the gate electrode 109. After forming a photoresist pattern (not shown) on the antireflection layer by a photolithography process, the antireflection layer is patterned into a gate pattern using the photoresist pattern as an etching mask. Then, after removing the photoresist pattern, the patterned antireflection layer is used as an etching mask to sequentially dry-etch the metal silicide layer 107, the polysilicon layer 105, and the oxide film 103, whereby the semiconductor substrate 100 is removed. A gate oxide film 104 and a gate electrode 109 are formed on the active region of. Most of the antireflection layer is removed during the photolithography process described above.
【0031】図7は低濃度のソース/ドレーン領域11
2を形成する段階を示す。上述したように、ゲート電極
109を形成した後、ゲート電極109をマスクに利用
して第1不純物110をイオン注入する。その後、ゲー
ト電極109の両側の半導体基板100の表面に低濃度
のソース/ドレーン領域112、即ち、LDD領域が形
成される。FIG. 7 shows a low concentration source / drain region 11
2 shows the step of forming 2. As described above, after forming the gate electrode 109, the first impurity 110 is ion-implanted using the gate electrode 109 as a mask. Then, low-concentration source / drain regions 112, that is, LDD regions are formed on the surface of the semiconductor substrate 100 on both sides of the gate electrode 109.
【0032】続いて、注入されたイオンを活性化させる
と同時に、イオン注入によって発生する半導体基板10
0の格子欠陥などを補償するために熱処理工程を実施す
る。Subsequently, the implanted ions are activated, and at the same time, the semiconductor substrate 10 generated by ion implantation is activated.
A heat treatment process is performed to compensate for 0 lattice defects and the like.
【0033】図8はバッファ層114、エッチング保護
層116および絶縁膜117を形成する段階を示す。ゲ
ート電極109および低濃度のソース/ドレーン領域1
12が形成された半導体基板100の全面に酸化物を約
30〜100Åの厚さに蒸着してバッファ層114を形
成する。FIG. 8 shows a step of forming the buffer layer 114, the etching protection layer 116 and the insulating film 117. Gate electrode 109 and low concentration source / drain region 1
An oxide is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 100 on which 12 is formed to a thickness of about 30 to 100 Å to form a buffer layer 114.
【0034】続いて、バッファ層114上にSiN、S
iONまたはBNのような窒化物を約50〜300Åの
厚さ、望ましくは約200Åの厚さに蒸着してエッチン
グ保護層116を形成する。バッファ層114は窒化物
からなったエッチング保護層116が半導体基板100
と直接接触することを防止する役割を有する。エッチン
グ保護層116は後続するLDD用スペーサーの除去の
とき、下部のゲート電極106、半導体基板100およ
びフィールド酸化膜102が損傷することを防止する役
割を有する。Then, SiN and S are formed on the buffer layer 114.
A nitride such as iON or BN is deposited to a thickness of about 50 to 300Å, preferably about 200Å to form the etching protection layer 116. The buffer layer 114 has an etching protection layer 116 made of a nitride and has a semiconductor substrate 100.
It has the role of preventing direct contact with. The etching protection layer 116 has a role of preventing the lower gate electrode 106, the semiconductor substrate 100 and the field oxide film 102 from being damaged when the LDD spacer is subsequently removed.
【0035】続いて、エッチング保護層116上に任意
のエッチング工程に対してエッチング保護層116を構
成する物質とエッチング選択比を有する物質からなった
絶縁層117を約500〜800Åの厚さで形成する。
望ましくは、絶縁層117は酸化シリコン(SiO2)
のような酸化物で形成する。Subsequently, an insulating layer 117 made of a material having an etching selection ratio to the material forming the etching protection layer 116 is formed on the etching protection layer 116 in a thickness of about 500 to 800 Å. To do.
Desirably, the insulating layer 117 is silicon oxide (SiO 2 ).
It is formed of an oxide such as.
【0036】図9は、スペーサー118および高濃度の
ソース/ドレーン領域122を形成する段階を示す。絶
縁層117をエッチバックしてゲート電極109の両側
壁に酸化物からなったスペーサー118を形成する。FIG. 9 shows the step of forming the spacer 118 and the high concentration source / drain region 122. The insulating layer 117 is etched back to form spacers 118 made of oxide on both side walls of the gate electrode 109.
【0037】続いて、スペーサー118およびゲート電
極109をマスクに利用して第2不純物120をイオン
注入することにより、スペーサー118両側の半導体基
板100の表面に高濃度のソース/ドレーン領域122
を形成する。Subsequently, the second impurity 120 is ion-implanted by using the spacer 118 and the gate electrode 109 as a mask, so that the high concentration source / drain regions 122 are formed on the surface of the semiconductor substrate 100 on both sides of the spacer 118.
To form.
【0038】ソース/ドレーンイオン注入時に、半導体
基板100上に形成されている窒化物からなったエッチ
ング保護層116の厚さが300Å以上として厚い場合
には、エッチング保護層116がソース/ドレーンイオ
ン注入をブロッキングしてトランジスターの飽和電流
(saturation current)を減少さ
せ、スレッシュホールド電圧(Threshold v
oltage;Vth)を移動させることにより、トラ
ンジスターの電気的特性を劣化させることになる。した
がって、エッチング保護層116はソース/ドレーンイ
オン注入のブロッキング効果を減少させることができる
ほどの厚さ、望ましくは200Åの厚さに薄く形成す
る。When the thickness of the etching protection layer 116 made of nitride formed on the semiconductor substrate 100 is 300 Å or more at the time of source / drain ion implantation, the etching protection layer 116 may be source / drain ion implantation. To reduce the saturation current of the transistor and reduce the threshold voltage (Threshold voltage).
By moving the voltage (Vth), the electrical characteristics of the transistor are deteriorated. Therefore, the etching protection layer 116 is thin enough to reduce the blocking effect of the source / drain ion implantation, preferably 200 Å.
【0039】続いて、注入されたイオンを活性化させる
と同時に、イオンの注入により発生する半導体基板10
0の格子欠陥などを補償するために熱処理工程を進行す
る。Subsequently, the implanted ions are activated, and at the same time, the semiconductor substrate 10 generated by the implantation of the ions is activated.
A heat treatment process is performed to compensate for the 0 lattice defect and the like.
【0040】図10はスペーサー118を除去する段階
を示す。上述したように高濃度のソース/ドレーン領域
122を形成した後、酸化物に対する窒化物のエッチン
グ選択比が20:1であるエッチ液、例えばフッ酸(H
F)またはBOE(Buffered oxide e
tchant)を利用したウェットエッチングを実施し
てスペーサー118のみ除去する。FIG. 10 shows the step of removing the spacer 118. After forming the high-concentration source / drain regions 122 as described above, an etchant having a nitride to oxide etch selectivity of 20: 1, such as hydrofluoric acid (H
F) or BOE (Buffered oxide e)
The spacer 118 is removed only by carrying out wet etching using a (tchant).
【0041】この時、エッチング保護層116は上述し
たウェットエッチング工程のときに、ゲート電極10
9、半導体基板100の活性領域およびフィールド酸化
膜102が損傷することを防止する。上述したように、
スペーサー118を除去すると、ゲート電極109の上
面および側面上にはエッチング保護層116のみが均一
な厚さに残留することになる。At this time, the etching protection layer 116 is formed on the gate electrode 10 during the wet etching process described above.
9. Prevent the active region of the semiconductor substrate 100 and the field oxide film 102 from being damaged. As mentioned above,
When the spacer 118 is removed, only the etching protection layer 116 remains on the upper surface and the side surface of the gate electrode 109 with a uniform thickness.
【0042】従来の半導体装置では、ゲート電極の側壁
に形成されたLDD用スペーサーによりコンタクトホー
ルが形成されるゲート電極の間の幅が狭くなり、これに
より後続工程でボーダレスコンタクト工程を円滑に実施
するためにエッチング阻止層を蒸着するとき、狭い幅の
ゲート電極間の空間がエッチング阻止層により埋められ
る。従って、後続のコンタクトホールエッチング工程の
ときのゲート電極間に、エッチング阻止層が完全に除去
されずに、残留することによりコンタクトホールがno
t−オープンになるという不良が発生する。In the conventional semiconductor device, the LDD spacers formed on the sidewalls of the gate electrodes reduce the width between the gate electrodes in which the contact holes are formed, thereby smoothly performing the borderless contact process in the subsequent process. Therefore, when the etch stop layer is deposited, the space between the narrow gate electrodes is filled with the etch stop layer. Therefore, the etching stopper layer is not completely removed and remains between the gate electrodes in the subsequent contact hole etching process, so that the contact holes are not exposed.
The defect that it becomes t-open occurs.
【0043】一方、本発明ではソース/ドレーンイオン
注入後、ゲート電極109の側壁に形成されているLD
D用スペーサー118を除去することにより、ゲート電
極109間の幅を広くする。その後、後続工程でボーダ
レスコンタクト工程のためにエッチング阻止層を蒸着す
るとき、エッチング阻止層がゲート電極109間のトポ
ロジーに沿って蒸着され、フィールド酸化膜102上に
形成されるエッチング阻止層の厚さとゲート電極109
との間に形成されるエッチング阻止層の厚さが均一にな
る。従って、ゲート電極109間に形成されたコンタク
トホールの基底面臨界寸法を確保してコンタクトホール
がnot−オープンになるということを防止することが
できる。On the other hand, in the present invention, the LD formed on the side wall of the gate electrode 109 after the source / drain ion implantation is performed.
By removing the D spacer 118, the width between the gate electrodes 109 is widened. Thereafter, when the etch stop layer is deposited for a borderless contact process in a subsequent process, the etch stop layer is deposited along the topology between the gate electrodes 109 and the thickness of the etch stop layer formed on the field oxide layer 102. Gate electrode 109
The thickness of the etching stop layer formed between and becomes uniform. Therefore, it is possible to secure the critical dimension of the base surface of the contact hole formed between the gate electrodes 109 and prevent the contact hole from becoming not-open.
【0044】図11に示すように、上述したようにスペ
ーサー118を除去した後、ゲート電極109および半
導体基板100の全面にシリコンナイトライド(Si
N)のような窒化物を約100〜1000Åの厚さ、望
ましくは約200Åの厚さに蒸着してエッチング阻止層
124を形成する。As shown in FIG. 11, after removing the spacer 118 as described above, silicon nitride (Si) is formed on the entire surface of the gate electrode 109 and the semiconductor substrate 100.
A nitride such as N) is deposited to a thickness of about 100-1000Å, preferably about 200Å to form the etch stop layer 124.
【0045】エッチング阻止層124は後続工程でその
上に蒸着される層間絶縁膜をエッチングして、フィール
ド酸化膜102に隣接する半導体基板100の表面から
フィールド酸化膜102の一部表面までボーダレスコン
タクトホールを形成するとき、層間絶縁膜と同一または
類似する物質からなったフィールド酸化膜102の一部
と共にエッチングされることを防止する役割を有する。The etch stop layer 124 etches the interlayer insulating film deposited on the etch stop layer 124 in a subsequent process to form a borderless contact hole from the surface of the semiconductor substrate 100 adjacent to the field oxide film 102 to a part of the surface of the field oxide film 102. Has a role of preventing etching together with a part of the field oxide film 102 made of the same material as or similar to the interlayer insulating film.
【0046】従来の半導体装置では、コンタクトホール
エッチング工程のときにフィールド酸化膜102の凹所
を防止するために、エッチング阻止層を約500Åの厚
さ以上の厚さで形成している。一方、本発明の第1実施
形態ではゲート電極109の上面および側面上に残留す
るエッチング保護層116がエッチング阻止層124と
同一または類似する窒化物で形成されるために、後続の
コンタクトホールエッチング工程のときにフィールド酸
化膜102がエッチングされることを防止する役割を有
する。したがって、エッチング保護層116の厚さを考
慮してエッチング阻止層124を約200Å以下の厚さ
に薄く形成しても、フィールド酸化膜102がエッチン
グされることを十分に防止することができる。In the conventional semiconductor device, in order to prevent the recess of the field oxide film 102 during the contact hole etching step, the etching stop layer is formed to a thickness of about 500Å or more. Meanwhile, in the first embodiment of the present invention, since the etching protection layer 116 remaining on the upper surface and the side surface of the gate electrode 109 is formed of the same nitride as or similar to the etching stop layer 124, a subsequent contact hole etching process may be performed. At this time, it has a role of preventing the field oxide film 102 from being etched. Therefore, even if the thickness of the etching protection layer 116 is taken into consideration and the etching stopper layer 124 is thinly formed to a thickness of about 200 Å or less, it is possible to sufficiently prevent the field oxide film 102 from being etched.
【0047】図12に示すように、エッチング阻止層1
24上に酸化物、例えば、BPSG(Boro−Pho
sphoSilicate glass)またはPSG
(PhosphoSilicate glass)をプ
ラズマ−励起化学気相成長(PECVD)方法により約
300〜1000Åの厚さに蒸着して層間絶縁膜126
を形成する。この時、層間絶縁膜126の表面を平坦化
させるために、エッチバックまたは化学機械的研磨(C
MP)工程をさらに実施することもできる。As shown in FIG. 12, the etching stop layer 1 is formed.
24 on the oxide, for example, BPSG (Boro-Pho
sposilicate glass) or PSG
(PhosphoSilicate glass) is deposited by plasma-excited chemical vapor deposition (PECVD) to a thickness of about 300 to 1000Å to form an interlayer insulating film 126.
To form. At this time, in order to flatten the surface of the interlayer insulating film 126, etch back or chemical mechanical polishing (C
The MP) step can also be carried out.
【0048】図13に示すように、層間絶縁膜126上
にフォトリソグラフィ工程を通じてコンタクトホールが
形成される領域を画定するフォトレジストパターン(図
示せず)を形成する。続いて、フォトレジストパターン
をエッチングマスクに利用して窒化物からなったエッチ
ング阻止層124に対して酸化物からなった層間絶縁膜
126のエッチング選択比が10〜15:1である混合
ガスを利用したドライエッチング工程により層間絶縁膜
126をエッチングする。その後、フォトレジストパタ
ーンを除去し、層間絶縁膜126をエッチングマスクに
利用して露出されたエッチング阻止層124とその下部
のエッチング保護層116およびバッファ層114をド
ライエッチングする。As shown in FIG. 13, a photoresist pattern (not shown) defining a region where a contact hole is formed is formed on the interlayer insulating film 126 by a photolithography process. Then, using the photoresist pattern as an etching mask, a mixed gas having an etching selectivity of 10 to 15: 1 for the interlayer insulating film 126 made of an oxide to the etching stopper layer 124 made of a nitride is used. The interlayer insulating film 126 is etched by the dry etching process described above. Then, the photoresist pattern is removed, and the exposed etching stopper layer 124 and the etching protection layer 116 and the buffer layer 114 thereunder are dry-etched using the interlayer insulating film 126 as an etching mask.
【0049】そうすると、ゲート電極109間の半導体
基板100の表面を露出させる第1コンタクトホール1
28aおよびフィールド酸化膜102に隣接する半導体
基板100の表面とフィールド酸化膜102の一部表面
を露出させるボーダレスコンタクト用第2コンタクトホ
ール128bが形成される。Then, the first contact hole 1 exposing the surface of the semiconductor substrate 100 between the gate electrodes 109 is exposed.
A second contact hole 128b for borderless contact is formed to expose the surface of the semiconductor substrate 100 adjacent to 28a and the field oxide film 102 and a part of the surface of the field oxide film 102.
【0050】上述したように、本発明の第1実施例によ
ると、高濃度のソース/ドレーンイオン注入後、トラン
ジスターのLDD構造を具現するためにゲート電極10
9の側壁に形成されたスペーサー118を除去すること
により、ゲート電極109間の幅を十分に確保する。As described above, according to the first embodiment of the present invention, the gate electrode 10 is formed to implement the LDD structure of the transistor after the high concentration source / drain ion implantation.
By removing the spacer 118 formed on the side wall of the gate electrode 9, a sufficient width between the gate electrodes 109 is secured.
【0051】その後、ボーダレスコンタクト工程のため
のエッチング阻止層124を形成することにより、フィ
ールド酸化膜102上に形成されるエッチング阻止層1
24の厚さとゲート電極109間に形成されるエッチン
グ阻止層124の厚さが均一になる。したがって、コン
タクトホールを形成するために、エッチング阻止層12
4をエッチングするとき、ゲート電極109間に蒸着さ
れたエッチング阻止層124が除去されない問題を解決
することにより、コンタクトホールのnot−オープン
を防止することができる。After that, the etching stop layer 124 for the borderless contact process is formed to form the etching stop layer 1 formed on the field oxide film 102.
The thickness of 24 and the thickness of the etching stop layer 124 formed between the gate electrodes 109 become uniform. Therefore, in order to form the contact hole, the etching stop layer 12 is formed.
The problem that the etching stopper layer 124 deposited between the gate electrodes 109 is not removed when etching 4 is prevented, so that not-opening of the contact hole can be prevented.
【0052】また、ゲート電極109の上面および側面
の上に残留するエッチング保護層116がエッチング阻
止層124と同一または類似する窒化物で形成されるた
めに、エッチング保護層116の厚さを考慮してエッチ
ング阻止層124を約200Å以下の厚さに薄く形成し
てもコンタクトホールエッチング工程時フィールド酸化
膜102がエッチングされることを十分に防止すること
ができる。Further, since the etching protection layer 116 remaining on the upper surface and the side surface of the gate electrode 109 is formed of a nitride which is the same as or similar to the etching stop layer 124, the thickness of the etching protection layer 116 is taken into consideration. Even if the etching stop layer 124 is thinly formed to a thickness of about 200 Å or less, the field oxide film 102 can be sufficiently prevented from being etched during the contact hole etching process.
【0053】図14ないし図18は、本発明の第2実施
例による半導体装置のコンタクトホール形成方法を説明
するための断面図である。14 to 18 are sectional views for explaining a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【0054】図14に示すように、通常の素子分離工
程、例えばシャロートレンチ素子分離(shallow
trench isolation;STI)工程に
より半導体基板200上にフィールド酸化膜202を形
成して半導体基板200を活性領域とフィールド領域に
分離する。続いて、半導体基板200の活性領域上にゲ
ート酸化膜204およびゲート電極209を形成する。
望ましくは、ゲート電極209は不純物がドーピングさ
れたポリシリコン層206および金属シリサイド層20
8が積層されたポリサイド構造で形成する。As shown in FIG. 14, a normal device isolation process, for example, shallow trench device isolation (shallow) is performed.
A field oxide film 202 is formed on the semiconductor substrate 200 by a trench isolation (STI) process to separate the semiconductor substrate 200 into an active region and a field region. Then, a gate oxide film 204 and a gate electrode 209 are formed on the active region of the semiconductor substrate 200.
Desirably, the gate electrode 209 is formed of an impurity-doped polysilicon layer 206 and a metal silicide layer 20.
8 is laminated to form a polycide structure.
【0055】続いて、ゲート電極209をマスクに利用
して第1不純物をイオン注入することにより、ゲート電
極209両側の半導体基板200の表面に低濃度のソー
ス/ドレーン領域212、即ちLDD領域を形成する。
その後、注入されたイオンを活性化させると同時に、イ
オン注入により発生する半導体基板200の格子欠陥な
どを補償するために熱処理工程を実施する。Then, the gate electrode 209 is used as a mask to ion-implant the first impurity to form low-concentration source / drain regions 212, that is, LDD regions, on the surface of the semiconductor substrate 200 on both sides of the gate electrode 209. To do.
After that, a heat treatment process is performed to activate the implanted ions and at the same time, to compensate the lattice defects of the semiconductor substrate 200 generated by the ion implantation.
【0056】ゲート電極209および低濃度のソース/
ドレーン領域212が形成された半導体基板200の全
面に酸化シリコン(SiO2)のような酸化物を約50
〜300Åの厚さに蒸着してエッチング保護層216を
形成する。エッチング保護層216は後続するLDD用
スペーサーの除去のときに、その下部のゲート電極20
9、半導体基板200およびフィールド酸化膜202が
損傷することを防止する役割を有する。Gate electrode 209 and low concentration source /
An oxide such as silicon oxide (SiO 2 ) is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 200 on which the drain region 212 is formed by about 50.
An etching protection layer 216 is formed by vapor deposition to a thickness of 300 Å. The etching protection layer 216 is formed on the gate electrode 20 below the LDD spacer when the LDD spacer is removed.
9. It has a role of preventing the semiconductor substrate 200 and the field oxide film 202 from being damaged.
【0057】続いて、エッチング保護層216上に任意
のエッチング工程に対して、エッチング保護層216を
構成する物質とエッチング選択比を有する物質からなっ
た絶縁層217を約500〜800Åの厚さに形成す
る。望ましくは、絶縁層217はポリシリコン層によっ
て形成する。Subsequently, an insulating layer 217 made of a material having an etching selection ratio to the material forming the etching protection layer 216 is formed on the etching protection layer 216 to a thickness of about 500 to 800 Å in an arbitrary etching process. Form. Desirably, the insulating layer 217 is formed of a polysilicon layer.
【0058】図15に示すように、絶縁層217をエッ
チバックしてゲート電極209の両側壁にポリシリコン
層からなったスペーサー218を形成する。続いて、ス
ペーサー218およびゲート電極209をマスクに利用
して第2不純物を注入することにより、スペーサー21
8両側の半導体基板200の表面に高濃度のソース/ド
レーン領域222を形成する。As shown in FIG. 15, the insulating layer 217 is etched back to form spacers 218 made of a polysilicon layer on both side walls of the gate electrode 209. Then, the spacer 218 and the gate electrode 209 are used as a mask to implant a second impurity, so that the spacer 21
A high concentration source / drain region 222 is formed on the surface of the semiconductor substrate 200 on both sides.
【0059】本実施例では、ソース/ドレーンイオン注
入時に半導体基板200上に形成されているエッチング
保護層216が酸化物で形成されるために、イオン注入
ブロッキングによるトランジスター特性の劣化を防止す
ることができる。In this embodiment, since the etching protection layer 216 formed on the semiconductor substrate 200 is formed of oxide at the time of source / drain ion implantation, it is possible to prevent deterioration of transistor characteristics due to ion implantation blocking. it can.
【0060】続いて、注入されたイオンを活性化させる
と同時に、イオンの注入により発生する半導体基板20
0の格子欠陥などを補償するために熱処理工程を実施す
る。Subsequently, the implanted ions are activated, and at the same time, the semiconductor substrate 20 generated by the implantation of the ions is activated.
A heat treatment process is performed to compensate for 0 lattice defects and the like.
【0061】図16に示すように、上述したように、高
濃度のソース/ドレーン領域222を形成した後、ポリ
シリコンに対する酸化物のエッチング選択比が30:1
であるポリシリコンエッチ液を利用したウェットエッチ
ングを実施してスペーサー218のみ除去する。この
時、エッチング保護層216は上述したウェットエッチ
ング工程のとき、ゲート電極209、半導体基板200
の活性領域およびフィールド酸化膜202が損傷するこ
とを防止する。上述したように、スペーサー218を除
去すると、ゲート電極209の上面および側面上にはエ
ッチング保護層216のみが均一な厚さに残留すること
になる。As shown in FIG. 16, as described above, after forming the high concentration source / drain regions 222, the etching selection ratio of oxide to polysilicon is 30: 1.
Wet etching using a polysilicon etchant is performed to remove only the spacer 218. At this time, the etching protection layer 216 is formed on the gate electrode 209 and the semiconductor substrate 200 during the above-described wet etching process.
Of the active region and the field oxide film 202 are prevented from being damaged. As described above, when the spacer 218 is removed, only the etching protection layer 216 remains on the upper surface and the side surface of the gate electrode 209 to have a uniform thickness.
【0062】このように、スペーサー218を除去する
と、ゲート電極209間の幅が広くなってゲート電極2
09間に形成されるコンタクトホールの基底面臨界寸法
を確保することができる。As described above, when the spacer 218 is removed, the width between the gate electrodes 209 is widened and the gate electrode 2 is removed.
It is possible to secure the critical dimension of the base surface of the contact hole formed between the holes 09.
【0063】図17に示すように、上述したようにスペ
ーサー218を除去した後、ゲート電極209および半
導体基板200の全面にシリコンナイトライド(Si
N)のような窒化物を約300Å以上の厚さに蒸着して
エッチング阻止層224を形成する。As shown in FIG. 17, after removing the spacer 218 as described above, silicon nitride (Si) is formed on the entire surface of the gate electrode 209 and the semiconductor substrate 200.
A nitride such as N) is deposited to a thickness of about 300 Å or more to form the etch stop layer 224.
【0064】エッチング阻止層224は後続工程で、そ
の上に蒸着される層間絶縁膜をエッチングし、フィール
ド酸化膜202に隣接する半導体基板200の表面から
フィールド酸化膜202の一部表面までボーダレスコン
タクトホールを形成するとき、層間絶縁膜と同一または
類似する物質からなったフィールド酸化膜202の一部
が共にエッチングされることを防止する役割を有する。In a subsequent process, the etching stop layer 224 is formed by etching an interlayer insulating film deposited thereon to form a borderless contact hole from the surface of the semiconductor substrate 200 adjacent to the field oxide film 202 to a part of the surface of the field oxide film 202. Has a role of preventing a part of the field oxide film 202 made of the same or similar material as the interlayer insulating film from being etched together.
【0065】本実施例では、エッチング阻止層224の
下部に残留するエッチング保護層216が酸化物で形成
されるため、コンタクトホールエッチング工程時フィー
ルド酸化膜202の凹所を十分に防止するために、エッ
チング阻止層224を約300Å以上の厚さに形成しな
ければならない。In this embodiment, since the etching protection layer 216 remaining under the etching stop layer 224 is formed of oxide, in order to sufficiently prevent the recess of the field oxide film 202 during the contact hole etching process, The etch stop layer 224 should be formed to a thickness of about 300Å or more.
【0066】図18に示すように、エッチング阻止層2
24上に酸化物、例えば、BPSG(Boro−Pho
sphoSilicate glass)またはPSG
(PhosphoSilicate glass)をプ
ラズマ−励起化学気相成長(PECVD)方法により約
3000〜10000Åの厚さに蒸着して層間絶縁膜2
26を形成する。この時、層間絶縁膜226の表面を平
坦化させるために、エッチバックまたは化学機械的研磨
(CMP)工程をさらに実施することもできる。As shown in FIG. 18, the etching stop layer 2 is formed.
24 on the oxide, for example, BPSG (Boro-Pho
sposilicate glass) or PSG
(PhosphoSilicate glass) is deposited by plasma-excited chemical vapor deposition (PECVD) to a thickness of about 3000 to 10000Å to form an interlayer insulating film 2.
26 is formed. At this time, an etch back or a chemical mechanical polishing (CMP) process may be further performed to flatten the surface of the interlayer insulating film 226.
【0067】層間絶縁膜226上にフォトリソグラフィ
工程を通じてコンタクトホールが形成される領域を定義
するフォトレジストパターン(図示せず)を形成する。
続いて、フォトレジストパターンをエッチングマスクに
利用して窒化物からなったエッチング阻止層224に対
して酸化物からなった層間絶縁膜226のエッチング選
択比が10〜15:1である混合ガスを利用したドライ
エッチング工程により層間絶縁膜226をエッチングす
る。その後、フォトレジストパターンを除去し、層間絶
縁膜226をエッチングマスクに利用して露出されたエ
ッチング阻止層224とその下部のエッチング保護層2
16をドライエッチングする。A photoresist pattern (not shown) defining a region where a contact hole is formed is formed on the interlayer insulating film 226 through a photolithography process.
Then, using the photoresist pattern as an etching mask, a mixed gas having an etching selectivity of 10 to 15: 1 for the interlayer insulating film 226 made of oxide to the etching stop layer 224 made of nitride is used. The interlayer insulating film 226 is etched by the dry etching process. After that, the photoresist pattern is removed, and the etching stopper layer 224 exposed by using the interlayer insulating film 226 as an etching mask and the etching protection layer 2 therebelow.
16 is dry-etched.
【0068】そうすると、ゲート電極209間の半導体
基板200の表面を露出させる第1コンタクトホール2
28aおよびフィールド酸化膜202に隣接する半導体
基板200の表面とフィールド酸化膜202の一部表面
を露出させるボーダレスコンタクト用第2コンタクトホ
ール228bが形成される。Then, the first contact hole 2 exposing the surface of the semiconductor substrate 200 between the gate electrodes 209.
28 a and the field oxide film 202, a second contact hole 228 b for borderless contact is formed to expose the surface of the semiconductor substrate 200 and a part of the surface of the field oxide film 202.
【0069】上述したように、本発明の第2実施例によ
ると、LDD用スペーサー218の除去のために提供さ
れるエッチング保護層216を酸化シリコン(Si
O2)のような酸化物で形成することにより、ソース/
ドレーンイオン注入のブロッキング効果を防止してトラ
ンジスターの電気的特性を向上させることができる。As described above, according to the second embodiment of the present invention, the etching protection layer 216 provided for removing the spacer 218 for LDD is formed of silicon oxide (Si).
By forming it with an oxide such as O 2 ).
The blocking effect of the drain ion implantation can be prevented and the electrical characteristics of the transistor can be improved.
【0070】以上、本発明の実施例によって詳細に説明
したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技
術分野において通常の知識を有するものであれば本発明
の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変
更できるであろう。The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to this, and the idea and the spirit of the present invention are deviated from those having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. Without departing from the invention, modifications or variations could be made.
【0071】[0071]
【発明の効果】本発明によると、半導体基板上に形成さ
れたゲート電極の側壁にLDD構造を具現するためのス
ペーサーを形成し、これを利用して高濃度のソース/ド
レーン領域を形成した後、スペーサーを除去してゲート
電極間にコンタクトホールが形成される領域を確保す
る。その後、ボーダレスコンタクト工程のときにフィー
ルド酸化膜を保護するためのエッチング阻止層および層
間絶縁膜を結果物の全面に順次に形成し、これをエッチ
ングしてコンタクトホールを形成する。According to the present invention, a spacer for embodying an LDD structure is formed on a sidewall of a gate electrode formed on a semiconductor substrate, and a spacer is formed using the spacer to form a high concentration source / drain region. The spacers are removed to secure a region where a contact hole is formed between the gate electrodes. After that, an etch stop layer and an interlayer insulating film for protecting the field oxide film during the borderless contact process are sequentially formed on the entire surface of the resultant product, and this is etched to form a contact hole.
【0072】したがって、ゲート電極間に形成されるエ
ッチング阻止層がフィールド酸化膜上に形成されるエッ
チング阻止層より厚く形成されることを防止することが
できるので、エッチング阻止層のエッチング工程時、ゲ
ート電極間の半導体基板の表面を露出させるコンタクト
ホールがnot−オープンとなることを防止することが
できる。Therefore, it is possible to prevent the etching stop layer formed between the gate electrodes from being formed thicker than the etching stop layer formed on the field oxide film. It is possible to prevent the contact hole exposing the surface of the semiconductor substrate between the electrodes from becoming not-open.
【図1】 従来方法による半導体装置のコンタクトホー
ル形成方法を説明するための断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a contact hole of a semiconductor device according to a conventional method.
【図2】 従来方法による半導体装置のコンタクトホー
ル形成方法を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a contact hole of a semiconductor device according to a conventional method.
【図3】 従来方法による半導体装置のコンタクトホー
ル形成方法を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a contact hole of a semiconductor device according to a conventional method.
【図4】 従来方法による半導体装置のコンタクトホー
ル形成方法を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a contact hole of a semiconductor device according to a conventional method.
【図5】 本発明の第1実施例による半導体装置のコン
タクトホール形成方法を説明するための断面図である。FIG. 5 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の第1実施例による半導体装置のコン
タクトホール形成方法を説明するための断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図7】 本発明の第1実施例による半導体装置のコン
タクトホール形成方法を説明するための断面図である。FIG. 7 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図8】 本発明の第1実施例による半導体装置のコン
タクトホール形成方法を説明するための断面図である。FIG. 8 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図9】 本発明の第1実施例による半導体装置のコン
タクトホール形成方法を説明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図10】 本発明の第1実施例による半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 10 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図11】 本発明の第1実施例による半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 11 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図12】 本発明の第1実施例による半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 12 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図13】 本発明の第1実施例による半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the method of forming a contact hole in a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
【図14】 本発明の第2実施例による半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 14 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図15】 本発明の第2実施例による半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 15 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図16】 本発明の第2実施例による半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 16 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図17】 本発明の第2実施例による半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 17 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図18】 本発明の第2実施例による半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 18 is a sectional view illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
100、200 半導体基板 102、202 フィールド酸化膜 104、204 ゲート酸化膜 109、209 ゲート電極 112、212 低濃度ソース/ドレーン領域 114 バッファ層 116、216 エッチング保護層 118、218 スペーサー 122、222 高濃度ソース/ドレーンイ領域 124、224 エッチング阻止層 126、226 層間絶縁膜 128a、228a 第1コンタクトホール 128b、228b 第2コンタクトホール 100, 200 Semiconductor substrate 102,202 Field oxide film 104, 204 Gate oxide film 109, 209 Gate electrode 112,212 Low concentration source / drain area 114 buffer layer 116, 216 Etching protection layer 118,218 Spacer 122,222 High concentration source / drain area 124, 224 Etching stop layer 126, 226 interlayer insulating film 128a, 228a First contact hole 128b, 228b Second contact hole
フロントページの続き Fターム(参考) 4M104 AA01 BB01 BB40 CC05 DD04 DD07 DD08 DD09 DD15 DD16 DD17 DD18 DD19 DD26 DD34 DD65 EE05 EE12 EE14 EE17 FF14 HH12 HH14 HH20 5F033 HH04 HH28 HH29 HH30 LL04 MM07 PP19 QQ04 QQ08 QQ09 QQ10 QQ11 QQ19 QQ21 QQ25 QQ28 QQ37 QQ48 QQ65 QQ73 RR04 RR05 RR06 RR08 RR14 RR15 SS10 SS13 SS15 TT02 TT08 WW02 XX01 XX02 XX03 XX04 Continued front page F-term (reference) 4M104 AA01 BB01 BB40 CC05 DD04 DD07 DD08 DD09 DD15 DD16 DD17 DD18 DD19 DD26 DD34 DD65 EE05 EE12 EE14 EE17 FF14 HH12 HH14 HH20 5F033 HH04 HH28 HH29 HH30 LL04 MM07 PP19 QQ04 QQ08 QQ09 QQ10 QQ11 QQ19 QQ21 QQ25 QQ28 QQ37 QQ48 QQ65 QQ73 RR04 RR05 RR06 RR08 RR14 RR15 SS10 SS13 SS15 TT02 TT08 WW02 XX01 XX02 XX03 XX04
Claims (27)
ルド領域に分離された半導体基板と、 前記半導体基板の活性領域上に形成された複数個のゲー
ト電極と、 前記ゲート電極をスペーサーのない構造により作って、
前記ゲート電極間の幅を広くするためのエッチング工程
から前記ゲート電極および前記半導体基板を保護するた
めに、前記ゲート電極および前記半導体基板上に形成さ
れたエッチング保護層と、 ボーダレスコンタクト形成による前記フィールド酸化膜
の凹所を防止するために前記エッチング保護層上に積層
され、前記スペーサーのないゲート電極により幅が広く
なった前記ゲート電極間に第1コンタクトホールが形成
される空間が生ずるように形成されたエッチング阻止層
と、 前記エッチング阻止層上に形成され、前記ゲート電極間
の半導体基板表面を露出させるように前記エッチング保
護層およびエッチング阻止層を貫通する第1コンタクト
ホールおよび前記フィールド酸化膜に隣接した半導体基
板の表面と前記フィールド酸化膜の一部表面を露出させ
るように前記エッチング保護層およびエッチング阻止層
を貫通するボーダレスコンタクト用第2コンタクトホー
ルを有する層間絶縁膜とを備え、 前記ゲート電極間にスペーサーを形成することなしに、
前記ゲート電極間の拡張された幅を得るための前記第1
コンタクトホールと前記第2コンタクトホールを形成す
るエッチング工程中に、前記エッチング保護層と前記エ
ッチング阻止層が前記ゲート電極および前記半導体基板
を保護することを特徴とする半導体装置。1. A semiconductor substrate having an active region and a field region separated by a field oxide film, a plurality of gate electrodes formed on the active region of the semiconductor substrate, and the gate electrode having a spacer-free structure. hand,
An etching protection layer formed on the gate electrode and the semiconductor substrate to protect the gate electrode and the semiconductor substrate from an etching process for widening the width between the gate electrodes, and the field formed by borderless contact formation. Formed so as to form a space for forming a first contact hole between the gate electrodes, which are stacked on the etching protection layer to prevent the recess of the oxide film and are widened by the gate electrode without the spacer. An etching stopper layer, a first contact hole formed on the etching stopper layer and penetrating the etching protection layer and the etching stopper layer to expose the surface of the semiconductor substrate between the gate electrodes, and the field oxide film. Surface of adjacent semiconductor substrate and part of the field oxide film And an interlayer insulating film having a second contact hole for borderless contact that penetrates the etching protective layer and etch stop layer to expose the surface, without forming a spacer between the gate electrodes,
The first to obtain an expanded width between the gate electrodes
A semiconductor device, wherein the etching protection layer and the etching stop layer protect the gate electrode and the semiconductor substrate during an etching process for forming a contact hole and the second contact hole.
ソース領域とドレーン領域をさらに含むことを特徴とす
る請求項1に記載の半導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a high-concentration source region and a drain region in the active region of the semiconductor substrate.
ッチング阻止層の厚さと前記ゲート電極との間に形成さ
れたエッチング阻止層の厚さが均一であることを特徴と
する請求項1に記載の半導体装置。3. The thickness of the etching stopper layer formed on the field oxide film and the thickness of the etching stopper layer formed between the gate electrode and the gate electrode are uniform. Semiconductor device.
上の凹所形成を防止するための層間絶縁膜の物質と類似
する物質を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導
体装置。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the etching stopper layer contains a material similar to the material of the interlayer insulating film for preventing formation of a recess on the field oxide film.
止層の物質と類似する物質を含むことを特徴とする請求
項1に記載の半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the etching protection layer contains a material similar to the material of the etching stop layer.
とを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the etching protection layer is made of nitride.
度の厚さで形成され、前記エッチング阻止層は100〜
1000Å程度の厚さで形成されたことを特徴とする請
求項6に記載の半導体装置。7. The etching protection layer is formed to a thickness of about 50 to 300Å, and the etching stop layer is formed to a thickness of 100 to 300.
7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the semiconductor device is formed to have a thickness of about 1000Å.
記エッチング保護層との間に形成された酸化物からなっ
たバッファ層をさらに備えることを特徴とする請求項5
に記載の半導体装置。8. The method according to claim 5, further comprising a buffer layer made of an oxide formed between the semiconductor substrate including the gate electrode and the etching protection layer.
The semiconductor device according to.
0〜300Å程度の厚さであることを特徴とする請求項
1に記載の半導体装置。9. The etching protection layer contains an oxide.
The semiconductor device according to claim 1, which has a thickness of about 0 to 300Å.
厚さで形成されることを特徴とする請求項9に記載の半
導体装置。10. The semiconductor device according to claim 9, wherein the etching stop layer is formed to have a thickness of 300 Å or more.
ールド領域に分離された半導体基板の前記活性領域上に
複数個のゲート電極を形成する段階と、 前記ゲート電極および前記半導体基板上にエッチング保
護層を形成する段階と、 各ゲート電極の両側面上の前記エッチング保護層上に前
記エッチング保護層とエッチング選択比を有する物質か
らなったスペーサーを形成する段階と、 前記スペーサーを含む前記ゲート電極をマスクに利用し
てソース/ドレーンイオン注入を実施する段階と、 前記ゲート電極間に第1コンタクトホールが形成される
空間を確保するために、前記スペーサーを除去する段階
と、 前記結果物の前面にボーダレスコンタクト形成による前
記フィールド酸化膜の凹所を防止するためのエッチング
阻止層を形成する段階と、 前記エッチング阻止層上に層間絶縁膜を形成する段階
と、 前記層間絶縁膜、前記エッチング阻止層および前記エッ
チング保護層を順次にエッチングして、前記ゲート電極
間の半導体基板の表面を露出させる第1コンタクトホー
ルおよび前記フィールド酸化膜に隣接する半導体基板の
表面と前記フィールド酸化膜の一部表面を露出させるボ
ーダレスコンタクト用第2コンタクトホールを形成し、
前記フィールド領域と活性領域との間のボーダレスコン
タクトを形成する段階とを備えることを特徴とする半導
体装置のコンタクトホール形成方法。11. Forming a plurality of gate electrodes on the active region of a semiconductor substrate separated into an active region and a field region by a field oxide film, and forming an etching protection layer on the gate electrode and the semiconductor substrate. Forming, forming a spacer made of a material having an etching selection ratio with the etching protection layer on the etching protection layer on both sides of each gate electrode, and using the gate electrode including the spacer as a mask. Source / drain ion implantation using the same, removing the spacer to secure a space for forming the first contact hole between the gate electrodes, and borderless contact on the front surface of the resultant structure. Forming an etch stop layer to prevent depressions in the field oxide layer due to formation And forming an interlayer insulating film on the etching stop layer, and sequentially etching the interlayer insulating film, the etching stop layer and the etching protection layer to expose a surface of the semiconductor substrate between the gate electrodes. Forming a second contact hole for borderless contact exposing a surface of the semiconductor substrate adjacent to the first contact hole and the field oxide film and a partial surface of the field oxide film;
Forming a borderless contact between the field region and the active region.
上の凹所形成を防止するためのエッチング阻止層の物質
と類似する物質を有する層間絶縁膜を形成する段階を含
むことを特徴とする請求項11に記載の半導体装置のコ
ンタクトホール形成方法。12. The step of forming the interlayer insulating film includes the step of forming an interlayer insulating film having a material similar to the material of the etching stop layer for preventing formation of a recess on the oxide film. The method of forming a contact hole of a semiconductor device according to claim 11.
フィールド酸化膜に形成された前記エッチング阻止層の
厚さと前記ゲート電極との間に形成されたエッチング阻
止層の厚さが均一であるようにエッチング阻止層を形成
する段階とを含むことを特徴とする請求項11に記載の
半導体装置のコンタクトホール形成方法。13. The step of forming the etch stop layer is such that the thickness of the etch stop layer formed on the field oxide layer and the thickness of the etch stop layer formed between the gate electrode are uniform. The method of forming a contact hole of a semiconductor device according to claim 11, further comprising the step of forming an etching stop layer.
れ、前記スペーサーはポリシリコンで形成されることを
特徴とする請求項11に記載の半導体装置のコンタクト
ホール形成方法。14. The method of claim 11, wherein the etching protection layer is made of oxide and the spacer is made of polysilicon.
シリコンに対する酸化物のエッチング選択比が30:1
であるエッチ液を利用したウェットエッチングにより実
施することを特徴とする請求項14に記載の半導体装置
のコンタクトホール形成方法。15. The step of removing the spacer has an etching selectivity ratio of oxide to polysilicon of 30: 1.
15. The method of forming a contact hole in a semiconductor device according to claim 14, wherein the etching is performed by wet etching using the etchant.
程度の厚さで形成することを特徴とする請求項14に記
載の半導体装置のコンタクトホール形成方法。16. The etching protection layer is 50 to 300 Å
15. The method of forming a contact hole in a semiconductor device according to claim 14, wherein the contact hole is formed with a thickness of about a certain degree.
Å以上の厚さに蒸着して形成することを特徴とする請求
項11に記載の半導体装置のコンタクトホール形成方
法。17. The etch stop layer comprises a nitride of 300.
The method for forming a contact hole in a semiconductor device according to claim 11, wherein the contact hole is formed by vapor deposition to have a thickness of Å or more.
ールド領域に分離された半導体基板の前記活性領域上に
複数個のゲート電極を形成する段階と、 前記ゲート電極および前記半導体基板上にエッチング保
護層を形成する段階と、 各ゲート電極の両側面上の前記エッチング保護層上に前
記エッチング保護層とエッチング選択比を有する物質か
らなるスペーサーを形成する段階と、 前記スペーサーを含む前記ゲート電極をマスクに利用し
てソース/ドレーンイオン注入を実施する段階と、 前記スペーサーを除去する段階と、 前記エッチング保護層の物質と類似する物質を含み、前
記結果物の全面にエッチング阻止層を形成する段階と、 前記エッチング阻止層上に層間絶縁膜を形成する段階
と、 前記層間絶縁膜、前記エッチング阻止層および前記エッ
チング保護層を順次にエッチングし、前記ゲート電極間
の半導体基板の表面を露出させる第1コンタクトホール
および前記フィールド酸化膜に隣接する半導体基板の表
面と前記フィールド酸化膜の一部表面を露出させるボー
ダレスコンタクト用第2コンタクトホールを形成し、前
記フィールド領域と活性領域間のボーダレスコンタクト
を形成する段階とを備えることを特徴とする半導体装置
のコンタクトホール形成方法。18. A step of forming a plurality of gate electrodes on the active region of a semiconductor substrate separated into an active region and a field region by a field oxide film, and an etching protection layer on the gate electrode and the semiconductor substrate. Forming a spacer on the etching protection layer on both sides of each gate electrode, the spacer including a material having an etching selection ratio to the etching protection layer; and using the gate electrode including the spacer as a mask. Source / drain ion implantation, removing the spacers, forming an etch stop layer on the entire surface of the resultant structure, including a material similar to the material of the etch protection layer, Forming an interlayer insulating film on the etching stopper layer, and forming the interlayer insulating film, the etching stopper layer, and And the etching protection layer are sequentially etched to expose a surface of the semiconductor substrate between the gate electrodes and a surface of the semiconductor substrate adjacent to the field oxide film and a part of the surface of the field oxide film. Forming a second contact hole for borderless contact, and forming a borderless contact between the field region and the active region, the method for forming a contact hole in a semiconductor device.
に、前記ゲート電極をマスクに利用してLDDイオン注
入を実施する段階をさらに備えることを特徴とする請求
項18に記載の半導体装置のコンタクトホール形成方
法。19. The contact of the semiconductor device as claimed in claim 18, further comprising the step of performing LDD ion implantation using the gate electrode as a mask before the step of forming the etching protection layer. Hole formation method.
は、窒化物を前記ゲート電極と半導体基板上に蒸着する
段階を含み、前記スペーサーを形成する段階は前記エッ
チング保護層に酸化物を蒸着する段階とを含むことを特
徴とする請求項18に記載の半導体装置のコンタクトホ
ール形成方法。20. The step of forming the etching protection layer includes the step of depositing a nitride on the gate electrode and the semiconductor substrate, and the step of forming the spacer includes depositing an oxide on the etching protection layer. The method of forming a contact hole of a semiconductor device according to claim 18, further comprising:
N群より選択されるいずれか一つであることを特徴とす
る請求項20に記載の半導体装置のコンタクトホール形
成方法。21. The nitride is SiN, SiON and B.
21. The method for forming a contact hole in a semiconductor device according to claim 20, wherein the method is any one selected from the N group.
物に対する窒化物のエッチング選択比が20:1である
エッチ液を利用したウェットエッチングにより実施する
ことを特徴とする請求項20に記載の半導体装置のコン
タクトホール形成方法。22. The semiconductor according to claim 20, wherein the step of removing the spacer is performed by wet etching using an etchant having an etching selectivity of nitride to oxide of 20: 1. Method for forming contact hole of device.
前記ソース/ドレーンイオン注入工程を実施する段階の
ブロッキング効果を減少させることができる厚さを有す
るエッチング保護層を形成する段階を含むことを特徴と
する請求項20に記載の半導体装置のコンタクトホール
形成方法。23. The step of forming the etching protection layer includes the step of forming an etching protection layer having a thickness that can reduce a blocking effect of performing the source / drain ion implantation process. The method of forming a contact hole of a semiconductor device according to claim 20.
至300Åであることを特徴とする請求項23に記載の
半導体装置のコンタクトホール形成方法。24. The method of claim 23, wherein the etching protection layer has a thickness of about 50 to 300Å.
約100乃至1000Åの厚さを有するエッチング阻止
層を形成する段階を含むことを特徴とする請求項18に
記載の半導体装置のコンタクトホール形成方法。25. The method of claim 18, wherein the step of forming the etch stop layer includes the step of forming an etch stop layer having a thickness of about 100 to 1000Å. .
を形成する段階前に、前記ゲート電極と前記半導体基板
に酸化物を蒸着してバッファ層を形成する段階をさらに
含むことを特徴とする請求項20に記載の半導体装置の
コンタクトホール形成方法。26. The method may further include the step of depositing an oxide on the gate electrode and the semiconductor substrate to form a buffer layer before the step of depositing the nitride to form the etching protection layer. The method of forming a contact hole of a semiconductor device according to claim 20.
厚さに形成することを特徴とする請求項26に記載の半
導体装置のコンタクトホール形成方法。27. The method of forming a contact hole in a semiconductor device according to claim 26, wherein the buffer layer is formed to have a thickness of about 30 to 100Å.
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